侧信道攻击,特别是差分功耗分析(differential power analysis,DPA)是对芯片中运行的分组密码算法进行安全性分析的主要手段之一。该文主要研究针对硬件实现的SM4算法的DPA攻击。合理地对明文进行选择,可以使SM4线性变换层有变化的输入...侧信道攻击,特别是差分功耗分析(differential power analysis,DPA)是对芯片中运行的分组密码算法进行安全性分析的主要手段之一。该文主要研究针对硬件实现的SM4算法的DPA攻击。合理地对明文进行选择,可以使SM4线性变换层有变化的输入比特尽可能少地影响输出比特,从而对硬件实现的SM4算法进行有效的侧信道攻击。通过分析线性变换层的比特关系,该文发现了选择明文模型下8个比特依赖关系。在此基础上,将这些比特依赖关系结合已有的比特关系,建立分析模型、更充分地利用轮输出的比特信息,对现有的SM4选择明文DPA攻击进行了改进。实验结果表明:该方法能有效提高SM4算法选择明文DPA攻击的成功率。展开更多
大整数模幂运算的核心是大整数模乘运算,一般采用Montgomery模乘算法实现。针对Montgomery模乘算法实现方式中大整数拆分成多个字节或字相乘存在功耗泄露问题,提出一种选择能产生Montgomery模乘算法的某操作数由多个字节或字为零组成的...大整数模幂运算的核心是大整数模乘运算,一般采用Montgomery模乘算法实现。针对Montgomery模乘算法实现方式中大整数拆分成多个字节或字相乘存在功耗泄露问题,提出一种选择能产生Montgomery模乘算法的某操作数由多个字节或字为零组成的大整数的特定明文,简单功耗分析(simple power analysis,SPA)的方法。通过输入特定明文,一条功耗曲线就能将模幂算法中平方和乘运算位置区分出来,私钥攻击难度下降。在搭建真实的8051智能卡芯片攻击环境下,输入特定明文进行SPA攻击,1024比特私幂指数私钥攻击准确率可达99%。实验结果表明可选特定明文数量多,用单一的屏蔽特殊明文的方法无法有效防范文中提出的SPA攻击,最后给出防范此选择明文SPA攻击的建议。展开更多
文摘侧信道攻击,特别是差分功耗分析(differential power analysis,DPA)是对芯片中运行的分组密码算法进行安全性分析的主要手段之一。该文主要研究针对硬件实现的SM4算法的DPA攻击。合理地对明文进行选择,可以使SM4线性变换层有变化的输入比特尽可能少地影响输出比特,从而对硬件实现的SM4算法进行有效的侧信道攻击。通过分析线性变换层的比特关系,该文发现了选择明文模型下8个比特依赖关系。在此基础上,将这些比特依赖关系结合已有的比特关系,建立分析模型、更充分地利用轮输出的比特信息,对现有的SM4选择明文DPA攻击进行了改进。实验结果表明:该方法能有效提高SM4算法选择明文DPA攻击的成功率。
文摘大整数模幂运算的核心是大整数模乘运算,一般采用Montgomery模乘算法实现。针对Montgomery模乘算法实现方式中大整数拆分成多个字节或字相乘存在功耗泄露问题,提出一种选择能产生Montgomery模乘算法的某操作数由多个字节或字为零组成的大整数的特定明文,简单功耗分析(simple power analysis,SPA)的方法。通过输入特定明文,一条功耗曲线就能将模幂算法中平方和乘运算位置区分出来,私钥攻击难度下降。在搭建真实的8051智能卡芯片攻击环境下,输入特定明文进行SPA攻击,1024比特私幂指数私钥攻击准确率可达99%。实验结果表明可选特定明文数量多,用单一的屏蔽特殊明文的方法无法有效防范文中提出的SPA攻击,最后给出防范此选择明文SPA攻击的建议。
